電工考試防雷試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列關于雷電類型的描述中，屬于云內放電的是（）A.直擊雷B.云間雷C.球形雷D.地閃雷答案：B解析：云內放電是指同一雷云內部不同電荷區(qū)之間的放電現(xiàn)象，云間雷屬于此類；直擊雷和地閃雷均為雷云與大地間的放電（地閃），球形雷是特殊形態(tài)的雷電現(xiàn)象。2.某二類防雷建筑物的獨立接閃桿與其他金屬物的空氣中距離應不小于（）A.3mB.5mC.10mD.15m答案：A解析：根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》，二類防雷建筑物獨立接閃桿與被保護物的空氣中距離應滿足Sa≥0.4(Ri+0.1h)，其中Ri為獨立接閃桿的沖擊接地電阻（取10Ω），h為接閃桿高度（假設h≤30m），計算得Sa≥3m。3.電子信息系統(tǒng)防雷工程中，SPD（電涌保護器）的最大持續(xù)運行電壓（Uc）應至少為（）倍的系統(tǒng)標稱電壓（Un）A.1.0B.1.25C.1.5D.2.0答案：B解析：為確保SPD在系統(tǒng)正常運行時不動作，Uc需高于系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高持續(xù)電壓。對于220V/380V系統(tǒng)，Uc通常取1.25Un（如275V），防止因電網(wǎng)波動導致誤動作。4.防雷接地裝置的沖擊接地電阻與工頻接地電阻的關系是（）A.沖擊接地電阻大于工頻接地電阻B.沖擊接地電阻小于工頻接地電阻C.兩者相等D.無固定關系答案：B解析：雷電流具有高頻特性，會在土壤中產(chǎn)生“火花效應”和“電感效應”，使土壤局部電離，等效降低接地電阻，因此沖擊接地電阻通常小于工頻接地電阻（一般取工頻值的0.5-0.8倍）。5.下列材料中，不適合作為接閃器的是（）A.熱鍍鋅圓鋼（直徑12mm）B.銅包鋼絞線（截面積50mm2）C.鋁合金棒（直徑16mm）D.不銹鋼管（壁厚2mm）答案：D解析：接閃器需滿足機械強度和耐腐蝕性要求。不銹鋼管作為接閃器時，壁厚應≥2.5mm（GB50057-2010規(guī)定），壁厚2mm不滿足要求。6.某三類防雷建筑物的引下線間距最大允許值為（）A.18mB.20mC.25mD.30m答案：C解析：三類防雷建筑物引下線間距不應大于25m（一類≤18m，二類≤20m），確保雷電流分散均勻，降低局部過電壓風險。7.測量接地電阻時，若使用ZC-8型接地電阻測試儀，電壓極與接地體的距離應至少為（）A.5mB.10mC.20mD.40m答案：C解析：ZC-8測試儀采用三極法測量，電壓極應距接地體20m（電流極距40m），避免地電位干擾，確保測量準確性。8.加油站卸油區(qū)的防雷接地、防靜電接地、電氣設備接地應（）A.獨立設置，接地電阻≤4ΩB.獨立設置，接地電阻≤10ΩC.共用接地裝置，接地電阻≤4ΩD.共用接地裝置，接地電阻≤1Ω答案：C解析：根據(jù)GB50156-2021《汽車加油加氣加氫站技術標準》，加油站的防雷、防靜電、電氣設備接地應共用接地裝置，接地電阻≤4Ω，避免不同接地系統(tǒng)間的電位差引發(fā)火花。9.雷電波侵入是指（）A.雷電流通過金屬管道直接進入建筑物B.雷云電場在架空線路上感應出高電壓，沿線路傳入室內C.直擊雷擊中戶外設備后，反擊電壓進入室內D.球形雷通過門窗進入建筑物內部答案：B解析：雷電波侵入主要是指雷電對架空線路或金屬管道的靜電感應和電磁感應產(chǎn)生的高電位，沿線路或管道傳入建筑物內部，屬于感應雷的一種形式。10.某建筑物電子信息系統(tǒng)屬于A級防雷等級，其電源系統(tǒng)應至少設置（）級SPD保護A.1B.2C.3D.4答案：C解析：GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》規(guī)定，A級系統(tǒng)需設置三級SPD保護：第一級（總配電柜）、第二級（分配電柜）、第三級（設備前端），逐級限壓，確保設備端電壓≤設備耐沖擊電壓。二、多項選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯選不得分）1.防雷裝置的組成包括（）A.接閃器B.引下線C.接地裝置D.電涌保護器（SPD）答案：ABCD解析：完整的防雷裝置包括外部防雷裝置（接閃器、引下線、接地裝置）和內部防雷裝置（SPD、等電位連接、屏蔽等），SPD屬于內部防雷的核心組件。2.下列關于等電位連接的描述正確的有（）A.應將建筑物內所有金屬管道、設備外殼、防雷裝置等進行電氣連接B.等電位連接能消除不同金屬部件間的電位差C.總等電位連接（MEB）應設置在進線配電箱處D.局部等電位連接（LEB）可采用4mm2銅芯導線答案：ABCD解析：等電位連接通過將各類金屬體連接成一個等電位網(wǎng)絡，避免雷電反擊和靜電感應產(chǎn)生的電位差；MEB通常位于電源進線處，LEB用于局部區(qū)域（如衛(wèi)生間），導線截面積需滿足載流要求。3.SPD的選擇需考慮的參數(shù)包括（）A.標稱放電電流（In）B.電壓保護水平（Up）C.最大持續(xù)運行電壓（Uc）D.響應時間答案：ABCD解析：SPD選擇需匹配系統(tǒng)電壓（Uc）、耐受雷電流能力（In）、限壓效果（Up≤設備耐電壓）及響應速度（納秒級），確保在雷電流到達前動作。4.下列關于接地體的描述正確的有（）A.垂直接地體長度宜為2.5m，間距≥5mB.水平接地體可采用熱鍍鋅扁鋼（40mm×4mm）C.接地體埋深應≥0.8m，避免凍土層影響D.銅接地體與鋼接地體連接時需采取防腐措施答案：ABCD解析：垂直接地體間距需大于其長度的2倍（≥5m），避免屏蔽效應；水平接地體規(guī)格符合GB要求；埋深≥0.8m防止冬季接地電阻增大；不同金屬連接易產(chǎn)生電化學腐蝕，需用過渡接頭或涂防腐材料。5.雷電監(jiān)測系統(tǒng)的組成包括（）A.雷電定位儀B.閃電計數(shù)器C.接地電阻在線監(jiān)測裝置D.雷電流幅值記錄儀答案：ABD解析：雷電監(jiān)測系統(tǒng)主要用于記錄雷電發(fā)生的時間、位置、強度等參數(shù)，包括雷電定位儀（監(jiān)測地閃位置）、閃電計數(shù)器（記錄接閃次數(shù)）、雷電流幅值記錄儀（測量雷電流大?。?；接地電阻在線監(jiān)測屬于防雷裝置檢測范疇，不屬于雷電監(jiān)測。三、判斷題（每題2分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.獨立避雷針的接地裝置可與其他接地裝置共用。（）答案：×解析：獨立避雷針的接地裝置需獨立設置，與其他接地裝置的地中距離應≥3m（GB50057-2010），避免雷電流通過共用接地裝置反擊至其他設備。2.電子信息系統(tǒng)的屏蔽措施僅需對電纜進行穿金屬管保護。（）答案：×解析：屏蔽包括建筑物屏蔽（金屬屋頂、墻面）、設備屏蔽（金屬機柜）、線路屏蔽（金屬管/槽），需多層屏蔽才能有效減少電磁感應影響。3.防雷檢測中，當接地電阻測量值為4Ω時，對于二類防雷建筑物是合格的。（）答案：√解析：二類防雷建筑物的沖擊接地電阻≤10Ω（特殊情況≤5Ω），4Ω滿足要求；一類≤10Ω（部分情況≤5Ω），三類≤30Ω（特殊情況≤10Ω）。4.SPD的電壓保護水平Up應大于被保護設備的耐沖擊電壓額定值。（）答案：×解析：Up需≤設備耐沖擊電壓，否則SPD無法有效保護設備。例如，計算機電源端耐電壓為2.5kV，SPD的Up應≤2.0kV。5.加油站罩棚的接閃桿可采用直徑10mm的熱鍍鋅圓鋼。（）答案：×解析：GB50057-2010規(guī)定，接閃桿采用圓鋼時，直徑應≥12mm（二類及以上防雷）或10mm（三類）。加油站屬于二類防雷場所（根據(jù)GB50156），需≥12mm，10mm不滿足要求。四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述雷電的危害形式及其防護措施。答案：雷電危害形式包括：（1）直擊雷：雷電流直接擊中物體，產(chǎn)生熱效應（金屬熔化、建筑物燃燒）、機械效應（爆炸力破壞結構）和電效應（設備擊穿）。防護措施：安裝接閃器（避雷針、帶、網(wǎng)）、引下線和接地裝置，構成外部防雷系統(tǒng)。（2）感應雷：雷電電磁脈沖（LEMP）通過靜電感應（雷云電荷在金屬物體上感應異號電荷）和電磁感應（雷電流變化產(chǎn)生交變磁場）在線路或設備上產(chǎn)生高電壓。防護措施：安裝SPD、等電位連接、線路屏蔽（穿金屬管）、設備接地。（3）雷電波侵入：架空線路或金屬管道感應高電位，沿線路傳入室內。防護措施：線路埋地引入、在入戶處安裝SPD、金屬管道與防雷接地連接。2.說明防雷區(qū)（LPZ）的劃分原則及各區(qū)域的特點。答案：防雷區(qū)劃分原則是根據(jù)雷電電磁環(huán)境的衰減程度，將建筑物從外到內劃分為不同區(qū)域，明確各區(qū)域的防護要求。各區(qū)域特點：（1）LPZ0A區(qū)：直擊雷可能擊中的區(qū)域，雷電電磁脈沖未衰減（電場強度E≈50kV/m，磁場強度H≈100A/m），所有設備需在此區(qū)外或采取特殊屏蔽。（2）LPZ0B區(qū)：未直接擊中但受雷電電磁脈沖影響的區(qū)域（如接閃器保護范圍內的外部空間），雷電電流未進入，但電磁場與0A區(qū)相當。（3）LPZ1區(qū)：通過外部防雷裝置（接閃器、引下線）和屏蔽措施，雷電電流大部分被引走，電磁場已衰減（E≈5kV/m，H≈10A/m），需在此區(qū)設置SPD進行第一級保護。（4）LPZn區(qū)（n>1）：進一步屏蔽和限壓的內部區(qū)域，電磁場逐級衰減（如LPZ2區(qū)E≈0.5kV/m，H≈1A/m），對應設備端SPD保護。3.列舉SPD的安裝要求（至少5項）。答案：（1）SPD應靠近被保護設備安裝，連線長度≤0.5m（過長會產(chǎn)生電感壓降，降低保護效果）。（2）SPD的接地端應與等電位連接帶可靠連接，接地導線截面積：電源SPD≥6mm2（銅芯），信號SPD≥1.5mm2。（3）多級SPD之間需設置退耦裝置（如電感、電阻），確保前級SPD先動作，避免后級SPD承受過大電流。（4）SPD的連接方式應采用“并聯(lián)”，電源SPD需接在相線與中性線、相線與地、中性線與地之間（根據(jù)系統(tǒng)制式）。（5）SPD安裝后需標注型號、標稱放電電流等參數(shù)，定期檢測漏電流和殘壓，超過閾值時及時更換。4.簡述接地裝置的檢測內容及方法。答案：檢測內容：（1）接地電阻測量：包括沖擊接地電阻（模擬雷電流）和工頻接地電阻（日常檢測常用）。（2）接地體外觀檢查：接地體是否銹蝕（扁鋼厚度減薄≥30%需更換）、連接是否牢固（焊接長度≥6倍直徑，搭接面無虛焊）。（3）接地體埋深檢測：使用鋼釬探測或挖探坑，確保埋深≥0.8m（巖石地區(qū)≥0.5m）。（4）接地體間距檢測：垂直接地體間距≥5m，水平接地體間距≥3m（避免屏蔽）。檢測方法：（1）接地電阻測量：使用ZC-8型接地電阻測試儀（三極法），電流極距接地體40m，電壓極距20m，測量三次取平均值。（2）外觀檢查：用游標卡尺測量接地體厚度，觀察焊接點是否有裂紋、脫焊。（3）埋深檢測：在接地體路徑上每隔5m挖探坑（0.5m×0.5m×0.8m），用鋼卷尺測量埋深。（4）間距檢測：用激光測距儀測量垂直接地體之間的中心距離。5.分析電子信息系統(tǒng)電源線路防雷設計的要點。答案：（1）分級保護：根據(jù)防雷等級（A/B/C/D級）設置1-3級SPD。A級需三級保護（總配電柜、分配電柜、設備端），B級二級，C/D級一級。（2）能量配合：前級SPD（如In=60kA）通流能力大，用于泄放大部分雷電流；后級SPD（如In=20kA）殘壓低，用于保護設備。兩級SPD之間的線路長度≥10m（無退耦裝置時）或設置退耦電感（如10μH），確保能量分配合理。（3）SPD參數(shù)匹配：Uc≥1.25Un（如220V系統(tǒng)Uc≥275V），Up≤設備耐沖擊電壓（如計算機≤2.5kV，Up≤2.0kV），In≥線路可能承受的最大雷電流（根據(jù)地區(qū)雷暴日確定）。（4）等電位連接：SPD接地端與PE線、設備外殼、機柜等電位帶連接，避免地電位反擊。（5）線路屏蔽：電源線路穿金屬管埋地引入（埋深≥0.7m），金屬管兩端接地，減少感應雷影響。五、案例分析題（15分）某企業(yè)新建3層辦公樓（高度12m），位于多雷區(qū)（年平均雷暴日80天），建筑內設有計算機網(wǎng)絡機房（面積60m2，放置20臺服務器）、財務室（安裝2臺點鈔機、1臺電腦）。當?shù)赝寥离娮杪蕿?000Ω·m，設計單位提出以下防雷方案：（1）外部防雷：屋頂設置φ10mm熱鍍鋅圓鋼作為接閃帶，網(wǎng)格尺寸20m×20m；引下線采用φ10mm圓鋼，間距25m；接地裝置采用垂直接地體（L50×50×5角鋼，長度2.5m，3根，間距3m），水平接地體為40mm×4mm扁鋼，埋深0.5m，實測工頻接地電阻12Ω。（2）內部防雷：機房電源線路未穿管，直接沿天花板明敷；在機房配電箱處安裝1級SPD（In=20kA，Up=2.5kV）；服務器外殼未接地，僅通過電源插頭PE線連接；財務室未設置SPD。問題：1.指出外部防雷方案中的錯誤并說明整改措施。2.分析內部防雷方案的隱患并提出改進建議。答案：1.外部防雷方案錯誤及整改：（1）接閃帶材料規(guī)格不足：二類防雷建筑物（年雷暴日80天>40天，屬于多雷區(qū)，辦公樓高度≤15m但屬于人員密集場所，應劃分為二類）接閃帶圓鋼直徑需≥12mm（φ10mm不滿足），整改：更換為φ12mm熱鍍鋅圓鋼。（2）接閃網(wǎng)格尺寸過大：二類防雷接閃網(wǎng)格應≤10m×10m（或12m×8m），20m×20m超出規(guī)范（三類為20m×20m），整改：加密接閃帶，使網(wǎng)格≤10m×10m。（3）引下線間距過大：二類防雷引下線間距≤20m（原設計25m），整改：增加引下線數(shù)量（原3層樓周長約40m，需至少2根引下線，間距≤20m）。（4）接地體設計不合理：-垂直接地體間距過?。?m<5m），導致屏蔽效應，接地電阻偏大；整改：將間距調整為≥5m（如3根接地體總長度15m，間距5m）。-接地體埋深不足（0.5m<0.8m），土壤電阻率高時需增加埋深降低